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Previous issue date: 2015-07-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O grande interesse no uso de filmes de carbono tipo diamante (DLC) ? justificado por suas not?veis propriedades mec?nicas e tribol?gicas, como alta dureza, elevada resist?ncia ao desgaste, in?rcia qu?mica, e baix?ssimo coeficiente de atrito. Essa combina??o de propriedades ?nicas confere ao revestimento aplica??es nas mais diversas ?reas. No entanto, o elevado n?vel de tens?es compressivas, que se originam durante o crescimento do filme, dificulta a obten??o de alta ader?ncia. Al?m disso, a elevada dureza do filme aliada ? diferen?a no coeficiente de expans?o t?rmica em rela??o ao substrato faz com que o DLC n?o acompanhe facilmente a deforma??o do substrato, o que pode provocar a delamina??o e falha total do revestimento, especialmente em a?os. O principal objetivo deste trabalho ? o estudo e desenvolvimento do processo de deposi??o de filmes finos de DLC com a inser??o de nanopart?culas de prata, atrav?s da t?cnica de gaiola cat?dica, seguido da avalia??o de sua ader?ncia ao substrato e seu comportamento tribol?gico. Neste trabalho, filmes de DLC dopados com prata (DLC-Ag) foram depositados sobre o a?o AISI 301, utilizando a t?cnica de deposi??o qu?mica na fase vapor assistida por plasma (PECVD). A parte inovadora desse trabalho refere-se a deposi??o do filme de DLC, onde a prata ? introduzida utilizando uma gaiola cat?dica de prata (GCP) durante o processo de deposi??o. Testes tribol?gicos foram realizados para se analisar a ader?ncia entre filme e substrato, o coeficiente de atrito, e a resist?ncia ao desgaste. A t?cnica de espectroscopia Raman foi utilizada para verificar o arranjo estrutural dos ?tomos de carbono e obter par?metros importantes. Os filmes foram adicionalmente caracterizados por microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a utiliza??o da GCP foi bastante eficaz, pois produziu um filme com maior homogeneidade e dependendo se a gaiola foi utilizada durante todo o processo ou n?o, h? uma propor??o maior ou menor de prata no filme de DLC. / Diamond-like carbon (DLC) films have awaked growing interest due to its outstanding mechanical and tribological properties such as high hardness, high wear resistance, chemical inertness, and low friction coefficient. This is unique combination of specific properties enable film application in several fields. However, the high level of compressive stresses, which arise during film growth, hinders to obtain high adhesion. Furthermore, the high film hardness coupled to the difference in thermal expansion coefficient regarding the substrate, results in the DLC does not easily follow the deformation of the substrate. It may result in film delamination and complete failure, especially in case of substrates made of steels. The main objective of this work is to study and develop the deposition process of DLC thin films with inclusion of silver nanoparticles by cathodic cage technology. The adhesion between film and substrate as well as the tribological behavior were analyzed in detail. Doped Diamond-like carbon films with silver (DLC-Ag) were deposited on AISI 301 steel by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The innovative part of this PhD thesis is the DLC-Ag film deposition by using a silver cathodic cage. Tribologicals tests were performed to evaluate the adhesion between film and substrate, friction coefficient and wear resistance. Raman spectroscopy was applied to verify the structural arrangement of carbon atoms and to obtain important parameters. The films were further characterized by scanning electron microscopy (SEM). The results proved that the deposition by silver cathodic cage is an effective technique for production of more homogeneous DLC-Ag films. The amount of Ag in the film can be adjusted by dwell time of the cathodic cage process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/21414 |
| Date | 09 July 2015 |
| Creators | Santos, Laura Camila Diniz dos |
| Contributors | 05012180410, http://lattes.cnpq.br/9858094266525225, Costa, Francine Alves da, 45327220478, http://lattes.cnpq.br/8698567925323942, Barbosa, J?lio Cesar Pereira, 03437433458, http://lattes.cnpq.br/0437190557200470, Santos, Lucia Vieira, 10293228809, Alves J?nior, Clodomiro, Gomes, Uilame Umbelino |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM CI?NCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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